3.1. Приготування розчину соляної кислоти

Концентрована соляна кислота (11-11,7М) – це насичений розчин хлористого водню у воді. При розведенні концентрованого розчину соляної кислоти водою хлористий водень частково летить. Тому приготувати титрований розчин соляної кислоти з концентрованої соляної кислоти неможливо. Спочатку готують розчин приблизної концентрації, а потім точну концентрацію визначають. Для роботи використовують 0,1 М (вони ж 0,1 нормальні) розчини.

Послідовність приготування розчину соляної кислоти.

Ареометром вимірюють густину концентрованої соляної кислоти і за таблицею (довідник з аналітичної хімії) знаходять молярну концентрацію (масову частку) розчину, яка відповідає даній густині.

Розраховують об’єм цієї кислоти, який потрібно для приготування 0,1 М розчину соляної кислоти необхідного об’єму, відміряють його циліндром, розводять дистильованою водою до заданого об’єму і добре перемішують.

Наприклад, густина концентрованої соляної кислоти ρ=1,14 г/см³, за довідником цій густині відповідає концентрація НСl 8,8 моль/л. Необхідно приготувати 1 л (1000 мл) 0,1 М розчину соляної кислоти.

Об’єм концентрованої соляної кислоти, який потрібно взяти для розведення, розраховують із співвідношення

звідси

Якщо в довіднику немає молярної концентрації розчину НСl, а є тільки масова частка ((HCl)=28,18 г в 100 г розчину для густини ρ=1,14 г/см³):

1) розраховують масу кислоти, що міститься в 1000 мл 0,1 М розчину НСl

.

2) розраховують масу розчину концентрованої НСl, в якому міститься 3,65 г речовини НСl

.

3) оскільки брати наважку розчину незручно, переходять від маси розчину до об’єму

.

4) відміряють 11,4 мл концентрованої НСl, розводять дистильованою водою до одного літра, перемішують. Одержаний розчин НСl – 0,1 М.

3.2 Визначення концентрації розчину hCl за титрованим розчином NaOh (Практична робота)

Концентрацію розчину соляної кислоти визначають титруванням розчином вихідної речовини відомої концентрації.

Принцип методу. Точний об’єм розчину гідроксиду натрію відомої концентрації титрують розчином НСl, концентрацію якого необхідно визначити. При титруванні відбувається реакція:

NaOH + HCl → NaCl + H₂O.

Стрибок титрування сильних основ (лугів) сильними кислотами великий – від 10 до 4 одиниць рН для 0,1 М розчинів. Це дозволяє застосувати для фіксації точки еквівалентності будь-який рН-індикатор, інтервал переходу якого знаходиться в межах стрибка титрування.

Необхідні реактиви і посуд:

1. Бюретка, 25 мл, 2 шт.

2. Колба для титрування.

3. Титрований розчин NaOH.

4. рН-індикатори.

Хід аналізу

В колбу для титрування відміряють із бюретки 10-20 мл розчину гідроксиду натрію, розбавляють дистильованою водою приблизно до 50 мл, добавляють 1-2 краплі метилового оранжевого і титрують розчином кислоти, концентрацію якого слід визначити, при постійному перемішуванні до зміни забарвлення від жовтого до абрикосового. Записують відлік на бюретці. Титрування проводять не менше трьох разів.

Результати заносять у таблицю. Концентрацію розчину кислоти розраховують за формулою

Для ознайомлення з властивостями інших індикаторів проводять ще титрування з метиловим червоним і фенолфталеїном не менше трьох разів. Аналогічно визначають концентрацію розчину лугу за титрованим розчином кислоти.

Контрольні запитання:

1. У чому суть визначення концентрації розчину соляної кислоти за титрованим розчином їдкого натру?

2. Розрахуйте криву титрування 100 мл 0,1 М розчину NaOH 0,1 М розчином HCl. Підберіть індикатор. Вибір індикатора обґрунтуйте.

3. Чому при титруванні розчину сильної основи розчином сильної кислоти краще користуватися метиловим оранжевим, а не фенолфталеїном?

4. Які розходження в об’ємі допускаються між результатами паралельних визначень?

5. Розрахувати T(HCl), T(HCl/NaOH), якщо C(HCl) = 0,1084 моль/л.